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      <time title="创建时间：2023-06-04 22:07:12" itemprop="dateCreated datePublished" datetime="2023-06-04T22:07:12+08:00">2023-06-04</time>
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      <span class="post-meta-item-text">分类于</span>
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          <a href="/categories/%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/" itemprop="url" rel="index"><span itemprop="name">嵌入式开发</span></a>
        </span>
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          <a href="/categories/%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/" itemprop="url" rel="index"><span itemprop="name">01HQ课程体系</span></a>
        </span>
          ，
        <span itemprop="about" itemscope itemtype="http://schema.org/Thing">
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    </span>

  
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      <span>19 分钟</span>
    </span>
</div>

        </div>
      </header>

    
    
    
    <div class="post-body" itemprop="articleBody"><p>本文主要是STM32开发——SPI通信基础知识的一些相关笔记，若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。</p>
<span id="more"></span>

<!-- Photo: https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/ -->

<details class="folding-tag" blue><summary> 点击查看使用工具及版本 </summary>
              <div class='content'>
              <table>    <tr>        <td align="center" width=150px>Windows</td>        <td align="left">windows11</td>    </tr>    <tr>        <td align="center">Ubuntu</td>        <td align="left">Ubuntu16.04的64位版本</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">VMware® Workstation 16 Pro</td>        <td align="left">16.2.3 build-19376536</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">SecureCRT</td>        <td align="left">Version 8.7.2 (x64 build 2214)   -   正式版-2020年5月14日</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">开发板</td>        <td align="left">正点原子 i.MX6ULL Linux阿尔法开发板</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">uboot</td>        <td align="left">NXP官方提供的uboot，NXP提供的版本为uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga(使用的uboot版本为U-Boot 2016.03)</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">linux内核</td>        <td align="left">linux-4.15(NXP官方提供)</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">STM32开发板</td>        <td align="left">正点原子战舰V3(STM32F103ZET6)</td>      </tr></table>
              </div>
            </details>

<details class="folding-tag" blue><summary> 点击查看本文参考资料 </summary>
              <div class='content'>
              <ul><li>通用</li></ul><table><tr><td align="center">分类  </td><td align="center">网址</td><td align="center">说明</td></tr><tr><td align="center" rowspan="4">官方网站</td><td align="left"><a href="https://www.arm.com/" target="_blank">https://www.arm.com/</a></td><td align="left">ARM官方网站，在这里我们可以找到Cotex-Mx以及ARMVx的一些文档</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://www.st.com/content/st_com/zh.html" target="_blank">https://www.st.com/content/st_com/zh.html</a></td><td align="left">ST官方网站，在这里我们可以找到STM32的相关文档</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://www.stmcu.com.cn/" target="_blank">https://www.stmcu.com.cn/</a></td><td align="left">意法半导体ST中文官方网站，在这里我们可以找到STM32的相关中文参考文档</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html" target="_blank">http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html</a></td><td align="left">FatFs文件系统官网</td></tr><tr><td align="center" rowspan="3">教程书籍</td><td align="left"><a href="STM32开发相关资料/01ARM参考资料/ARM Cortex-M3权威指南(中文).pdf" target="_blank">《ARM Cortex-M3权威指南》</a></td><td alirn="left" rowspan="3">ARM公司专家Joseph Yiu（姚文祥）的力作，中文翻译是NXP的宋岩</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="STM32开发相关资料/01ARM参考资料/ARM Cortex-M0权威指南(中文).pdf" target="_blank">《ARM Cortex-M0权威指南》</a></td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="" target="_blank">《ARM Cortex-M3与Cortex-M4权威指南》</a></td></tr><tr><td align="center" rowspan="4">开发论坛</td><td align="left"><a href="http://47.111.11.73/forum.php" target="_blank">http://47.111.11.73/forum.php</a></td><td align="left">开源电子网，正点原子的资料下载及问题讨论论坛</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://www.firebbs.cn/forum.php" target="_blank">https://www.firebbs.cn/forum.php</a></td><td align="left">国内Kinetis开发板-野火/秉火（刘火良）主持的论坛，现也做STM32和i.MX RT</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://www.amobbs.com/index.php" target="_blank">https://www.amobbs.com/index.php</a></td><td align="left">阿莫（莫进明）主持的论坛，号称国内最早最火的电子论坛，以交流Atmel AVR系列单片机起家，现已拓展到嵌入式全平台，其STM32系列帖子有70W+。</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="http://download.100ask.net/index.html" target="_blank">http://download.100ask.net/index.html</a></td><td align="left">韦东山嵌入式资料中心，有些STM32和linux的相关资料也可以来这里找。</td></tr><tr><td align="center" rowspan="3">博客参考</td><td align="left"><a href="http://www.openedv.com/" target="_blank">http://www.openedv.com/</a></td><td align="left">开源网-原子哥个人博客</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="http://blog.chinaaet.com/jihceng0622" target="_blank">http://blog.chinaaet.com/jihceng0622</a></td><td align="left">博主是原Freescale现NXP的现场应用工程师</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://community.arm.com/arm-community-blogs/b/architectures-and-processors-blog/posts/cortex-m-resources" target="_blank">cortex-m-resources</a></td><td align="left">这其实并不算是一个博客，这是ARM公司专家Joseph Yiu收集整理的所有对开发者有用的官方Cortex-M资料链接（也包含极少数外部资源链接）</td></tr></table><ul><li>STM32</li></ul><table>    <tr><td align="center" rowspan="2">STM32</td><td align="left"><a href="https://doc.embedfire.com/mcu/stm32/f103/hal_general/zh/latest/index.html" target="_blank">STM32 HAL库开发实战指南——基于F103系列开发板</a></td><td align="left">野火STM32开发教程在线文档</td></tr><tr>                                            <td align="left"><a href="https://doc.embedfire.com/mcu/stm32/f103badao/std/zh/latest/index.html" target="_blank">STM32库开发实战指南——基于野火霸道开发板</a></td><td align="left">野火STM32开发教程在线文档</td></tr></table><ul><li>SD卡</li></ul><table>    <tr><td align="left"><a href="https://www.sdcard.org/" target="_blank">SD Association</a></td><td align="left">提供了SD存储卡和SDIO卡系统规范</td></tr></table>
              </div>
            </details>

<details class="folding-tag" blue><summary> 点击查看相关文件下载 </summary>
              <div class='content'>
              <table>    <tr><td align="left"><a href="https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32f103ze.pdf" target="_blank">STM32F103xx英文数据手册</a></td><td align="left">STM32F103xC/D/E系列的英文数据手册</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document%20/709978" target="_blank">STM32F103xx中文数据手册</a></td><td align="left">STM32F103xC/D/E系列的中文数据手册</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.st.com/resource/en/reference_manual/rm0008-stm32f101xx-stm32f102xx-stm32f103xx-stm32f105xx-and-stm32f107xx-advanced-armbased-32bit-mcus-stmicroelectronics.pdf" target="_blank">STM32F10xxx英文参考手册（RM0008）</a></td><td align="left">STM32F10xxx系列的英文参考手册</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document%20/710001" target="_blank">STM32F10xxx中文参考手册（RM0008）</a></td><td align="left">STM32F10xxx系列的中文参考手册</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://developer.arm.com/documentation/100165/0201/?lang=en" target="_blank">Arm Cortex-M3 处理器技术参考手册-英文版</a></td><td align="left">Cortex-M3技术参考手册-英文版</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.st.com/resource/en/programming_manual/pm0056-stm32f10xxx20xxx21xxxl1xxxx-cortexm3-programming-manual-stmicroelectronics.pdf" target="_blank">STM32F10xxx Cortex-M3编程手册-英文版(PM0056)</a></td><td align="left">STM32F10xxx/20xxx/21xxx/L1xxxx系列Cortex-M3编程手册-英文版</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.sdcard.org/downloads/pls/" target="_blank">SD卡相关资料——最新版本</a></td><td align="left">有关SD卡的一些资料可以从这里下载</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="https://www.sdcard.org/downloads/pls/archives/" target="_blank">SD卡相关资料——历史版本</a></td><td align="left">有关SD卡的一些历史版本资料可以从这里下载，比如后边看的SD卡2.0协议</td></tr>    <tr><td align="left"><a href="./" target="_blank">SD 2.0 协议标准完整版</a></td><td align="left">这是一篇关于SD卡2.0协议的中文文档，还是比较有参考价值的，可以一看</td></tr></table>
              </div>
            </details>

<h1 id="一、SPI简介"><a href="#一、SPI简介" class="headerlink" title="一、SPI简介"></a><font size=3>一、SPI简介</font></h1><p>这一部分可以查看笔记《通信协议-04-SPI通信》。</p>
<h1 id="二、STM32的SPI外设"><a href="#二、STM32的SPI外设" class="headerlink" title="二、STM32的SPI外设"></a><font size=3>二、STM32的SPI外设</font></h1><h2 id="1-简介"><a href="#1-简介" class="headerlink" title="1. 简介"></a><font size=3>1. 简介</font></h2><p>STM32 的 SPI 外设可用作通讯的主机及从机，支持最高的 SCK 时钟频率为 fpclk&#x2F;2 (STM32F103 型号的芯片默认 f:sub:pclk1 为 36MHz， fpclk2 为72MHz)，完全支持 SPI 协议的 4 种模式，数据帧长度可设置为 8 位或 16 位，<strong>可设置数据 MSB 先行或 LSB 先行</strong>。它还支持双线全双工、双线单向以及单线模式。其中双线单向模式可以同时使用 MOSI 及 MISO 数据线向一个方向传输数据，可以加快一倍的传输速度。而单线模式则可以减少硬件接线，当然这样速率会受到影响。我们这里只学习双线全双工模式。  </p>
<h2 id="2-框图"><a href="#2-框图" class="headerlink" title="2. 框图"></a><font size=3>2. 框图</font></h2><p>关于STM32的SPI外设的框图，我们可以看 [STM32中文参考手册](<a target="_blank" rel="noopener" href="https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document">https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document</a> &#x2F;710001)的23.3 SPI功能描述一节：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507162113905.png" alt="image-20230507162113905" style="zoom:50%;" />

<h3 id="2-1-①通讯引脚"><a href="#2-1-①通讯引脚" class="headerlink" title="2.1 ①通讯引脚  "></a><font size=3>2.1 ①通讯引脚  </font></h3><p>SPI 的所有硬件架构都从图 24‑5 中左侧 MOSI、 MISO、 SCK 及 NSS 线展开的。 STM32 芯片有多个 SPI 外设，它们的 SPI 通讯信号引出到不同的 GPIO 引脚上，使用时必须配置到这些指定的引脚，见下表。关于 GPIO 引脚的复用功能，还是要查看STM32参考手册。  </p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>引脚</th>
<th>SPI1</th>
<th>SPI2</th>
<th>SPI3</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>NSS</td>
<td>PA4</td>
<td>PB12</td>
<td>PA15 下载口的 TDI</td>
</tr>
<tr>
<td>CLK</td>
<td>PA5</td>
<td>PB13</td>
<td>PB3 下载口的 TDO</td>
</tr>
<tr>
<td>MISO</td>
<td>PA6</td>
<td>PB14</td>
<td>PB4 下载口的 NTRST</td>
</tr>
<tr>
<td>MOSI</td>
<td>PA7</td>
<td>PB15</td>
<td>PB5</td>
</tr>
</tbody></table>
<p>其中 SPI1 是 APB2 上的设备，最高通信速率达 36Mbtis&#x2F;s， SPI2、 SPI3 是 APB1 上的设备，最高通信速率为 18Mbits&#x2F;s。除了通讯速率，在其它功能上没有差异。其中 SPI3 用到了下载接口的引脚，这几个引脚默认功能是下载，第二功能才是 IO 口，如果想使用 SPI3 接口，则程序上必须先禁用掉这几个 IO 口的下载功能。一般在资源不是十分紧张的情况下，这几个 IO 口是专门用于下载和调试程序，不会复用为 SPI3。  当用到SPI3的时候，需要注意我们下载的时候要按着reset复位按键，然后再下载，当芯片处于复位状态时，才能正常下载。</p>
<p>实际应用中，我们一般不使用 STM32 SPI 外设的标准 NSS 信号线，而是更简单地使用普通的GPIO，软件控制它的电平输出，从而产生通讯起始和停止信号。NSS引脚通过配置寄存器，配置成通过软件来控制的形式，这样只要在需要启动SPI的时候将NSS拉低就可以了，不一定非要接在PA4。</p>
<p>对于GPIO的复用模式，我们可以看[STM32中文参考手册](<a target="_blank" rel="noopener" href="https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document">https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document</a> &#x2F;710001)8.11小节：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507163950643.png" alt="image-20230507163950643" style="zoom:50%;" />

<h3 id="2-2-②时钟控制逻辑"><a href="#2-2-②时钟控制逻辑" class="headerlink" title="2.2 ②时钟控制逻辑  "></a><font size=3>2.2 ②时钟控制逻辑  </font></h3><p>SCK 线的时钟信号，由波特率发生器根据“控制寄存器 CR1”中的 BR[0:2] 位控制，该位是对 fpclk时钟的分频因子，对 fpclk 的分频结果就是 SCK 引脚的输出时钟频率，计算方法见下表。</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th align="center">BR[0:2]</th>
<th align="center">分频结果 (SCK 频率)</th>
<th align="center">BR[0:2]</th>
<th align="center">分频结果 (SCK 频率)</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td align="center">000</td>
<td align="center">fpclk&#x2F;2</td>
<td align="center">100</td>
<td align="center">fpclk&#x2F;32</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">001</td>
<td align="center">fpclk&#x2F;4</td>
<td align="center">101</td>
<td align="center">fpclk&#x2F;64</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">010</td>
<td align="center">fpclk&#x2F;8</td>
<td align="center">110</td>
<td align="center">fpclk&#x2F;128</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">011</td>
<td align="center">fpclk&#x2F;16</td>
<td align="center">111</td>
<td align="center">fpclk&#x2F;256</td>
</tr>
</tbody></table>
<p>其中的 fpclk 频率是指 SPI 所在的 APB 总线频率， APB1 为 fpclk1， APB2 为 fpckl2。通过配置“控制寄存器 CR”的“CPOL 位”及“CPHA”位可以把 SPI 设置成 4 种 SPI模式中的一种。  </p>
<h3 id="2-3-③数据控制逻辑"><a href="#2-3-③数据控制逻辑" class="headerlink" title="2.3 ③数据控制逻辑  "></a><font size=3>2.3 ③数据控制逻辑  </font></h3><p>SPI 的 MOSI 及 MISO 都连接到数据移位寄存器上，数据移位寄存器的数据来源及目标接收、发送缓冲区以及 MISO、 MOSI 线。当向外发送数据的时候，数据移位寄存器以“发送缓冲区”为数据源，把数据一位一位地通过数据线发送出去；当从外部接收数据的时候，数据移位寄存器把数据线采样到的数据一位一位地存储到“接收缓冲区”中。通过写 SPI 的“数据寄存器 DR”把数据填充到发送缓冲区中，通讯读“数据寄存器 DR”，可以获取接收缓冲区中的内容。其中数据帧长度可以通过“控制寄存器 CR1”的“DFF 位”配置成 8 位及 16 位模式；配置“LSBFIRST 位”可选择 MSB 先行还是 LSB 先行。  </p>
<h3 id="2-4-④整体控制逻辑"><a href="#2-4-④整体控制逻辑" class="headerlink" title="2.4 ④整体控制逻辑  "></a><font size=3>2.4 ④整体控制逻辑  </font></h3><p>整体控制逻辑负责协调整个 SPI 外设，控制逻辑的工作模式根据我们配置的“控制寄存器(CR1&#x2F;CR2)”的参数而改变，基本的控制参数包括前面提到的 SPI 模式、波特率、 LSB 先行、主从模式、单双向模式等等。在外设工作时，控制逻辑会根据外设的工作状态修改“状态寄存器(SR)”，我们只要读取状态寄存器相关的寄存器位，就可以了解 SPI 的工作状态了。除此之外，控制逻辑还根据要求，负责控制产生 SPI 中断信号、 DMA 请求及控制 NSS 信号线。  </p>
<h2 id="3-通讯过程"><a href="#3-通讯过程" class="headerlink" title="3. 通讯过程"></a><font size=3>3. 通讯过程</font></h2><p>STM32 使用 SPI 外设通讯时，在通讯的不同阶段它会对“状态寄存器 SR”的不同数据位写入参数，我们通过读取这些寄存器标志来了解通讯状态。 我们可以查看 [STM32中文参考手册](<a target="_blank" rel="noopener" href="https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document">https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document</a> &#x2F;710001)的 23.3.5 数据发送与接收过程部分。</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507163558609.png" alt="image-20230507163558609" style="zoom:50%;" />

<p>主模式收发流程及事件说明如下：</p>
<p>（1）控制 NSS 信号线，产生起始信号 (图中没有画出)；</p>
<p>（2）把要发送的数据写入到“数据寄存器 DR”中，该数据会被存储到发送缓冲区；</p>
<p>（3）通讯开始， SCK 时钟开始运行。 MOSI 把发送缓冲区中的数据一位一位地传输出去； MISO则把数据一位一位地存储进接收缓冲区中；</p>
<p>（4）当发送完一帧数据的时候，“状态寄存器 SR”中的“TXE 标志位”会被置 1，表示传输完一帧，发送缓冲区已空；类似地，当接收完一帧数据的时候，“RXNE 标志位”会被置 1，表示传输完一帧，接收缓冲区非空；</p>
<p>（5）等待到“TXE 标志位”为 1 时，若还要继续发送数据，则再次往“数据寄存器 DR”写入数据即可；等待到“RXNE 标志位”为 1 时，通过读取“数据寄存器 DR”可以获取接收缓冲区中的内容。</p>
<p>假如我们使能了 TXE 或 RXNE 中断， TXE 或 RXNE 置 1 时会产生 SPI 中断信号，进入同一个中断服务函数，到 SPI 中断服务程序后，可通过检查寄存器位来了解是哪一个事件，再分别进行处理。也可以使用 DMA 方式来收发“数据寄存器 DR”中的数据。</p>
<p><strong>【注意】</strong>：发送和接收是同时进行的，当我们只想接收数据的时候也还是需要向发送缓冲区写数据，这样才能触发SPI产生时钟驱动数据的传输，当然我们写入的数据可以是任意的，只要有数据写进去就可以。  </p>
<h2 id="4-SPI在那个总线？"><a href="#4-SPI在那个总线？" class="headerlink" title="4. SPI在那个总线？"></a><font size=3>4. SPI在那个总线？</font></h2><p>这个我们可以看一下系统框图：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507211722423.png" alt="image-20230507211722423" style="zoom:50%;" />

<p>会发现，这里SPI1挂载在APB1总线，最高时钟就是36MHz，剩下两个挂载在APB2总线，最高时钟源为72MHz，根据这些信息来控制SPI的时钟。</p>
<h1 id="三、相关寄存器"><a href="#三、相关寄存器" class="headerlink" title="三、相关寄存器"></a><font size=3>三、相关寄存器</font></h1><p>这一部分我们可以查看 [STM32中文参考手册](<a target="_blank" rel="noopener" href="https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document">https://www.stmcu.com.cn/Designresource/detail/localization_document</a> &#x2F;710001)的23.5 SPI和I2S寄存器描述。我们可以用半字(16位)或字(32位)的方式操作这些外设寄存器。</p>
<h2 id="1-控制寄存器-1-SPI-CR1"><a href="#1-控制寄存器-1-SPI-CR1" class="headerlink" title="1. 控制寄存器 1(SPI_CR1)"></a><font size=3>1. 控制寄存器 1(SPI_CR1)</font></h2><img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507164540173.png" alt="image-20230507164540173" style="zoom:50%;" />

<h2 id="2-控制寄存器-2-SPI-CR2"><a href="#2-控制寄存器-2-SPI-CR2" class="headerlink" title="2. 控制寄存器 2(SPI_CR2) "></a><font size=3>2. 控制寄存器 2(SPI_CR2) </font></h2><img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507164525551.png" alt="image-20230507164525551" style="zoom:50%;" />

<h2 id="3-状态寄存器-SPI-SR"><a href="#3-状态寄存器-SPI-SR" class="headerlink" title="3. 状态寄存器(SPI_SR)"></a><font size=3>3. 状态寄存器(SPI_SR)</font></h2><img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507164511621.png" alt="image-20230507164511621" style="zoom:50%;" />

<h2 id="4-数据寄存器-SPI-DR"><a href="#4-数据寄存器-SPI-DR" class="headerlink" title="4. 数据寄存器(SPI_DR) "></a><font size=3>4. 数据寄存器(SPI_DR) </font></h2><img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507164438277.png" alt="image-20230507164438277" style="zoom:50%;" />

<h2 id="5-配置寄存器-SPI-I2S-CFGR"><a href="#5-配置寄存器-SPI-I2S-CFGR" class="headerlink" title="5. 配置寄存器(SPI_I2S_CFGR)"></a><font size=3>5. 配置寄存器(SPI_I2S_CFGR)</font></h2><img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507164417711.png" alt="image-20230507164417711" style="zoom:50%;" />

<h2 id="6-预分频寄存器-SPI-I2SPR"><a href="#6-预分频寄存器-SPI-I2SPR" class="headerlink" title="6. 预分频寄存器(SPI_I2SPR)"></a><font size=3>6. 预分频寄存器(SPI_I2SPR)</font></h2><img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/01HQ%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BD%93%E7%B3%BB/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/LV16-20-SPI-01-%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/img/image-20230507164353928.png" alt="image-20230507164353928" style="zoom:50%;" />

<h1 id="四、HAL库函数"><a href="#四、HAL库函数" class="headerlink" title="四、HAL库函数"></a><font size=3>四、HAL库函数</font></h1><h2 id="1-SPI-InitTypeDef"><a href="#1-SPI-InitTypeDef" class="headerlink" title="1. SPI_InitTypeDef  "></a><font size=3>1. SPI_InitTypeDef  </font></h2><figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br><span class="line">8</span><br><span class="line">9</span><br><span class="line">10</span><br><span class="line">11</span><br><span class="line">12</span><br><span class="line">13</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line"><span class="keyword">typedef</span> <span class="class"><span class="keyword">struct</span> &#123;</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> Mode;       <span class="comment">/* 设置 SPI 的主/从机端模式 */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> Direction;  <span class="comment">/* 设置 SPI 的单双向模式 */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> DataSize;   <span class="comment">/* 设置 SPI 的数据帧长度，可选 8/16 位 */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> CLKPolarity;<span class="comment">/* 设置时钟极性 CPOL，可选高/低电平 */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> CLKPhase;   <span class="comment">/* 设置时钟相位，可选奇/偶数边沿采样 */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> NSS;        <span class="comment">/* 设置 NSS 引脚由 SPI 硬件控制还是软件控制 */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> BaudRatePrescaler; <span class="comment">/* 设置时钟分频因子， fpclk/分频数 =fSCK */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> FirstBit;          <span class="comment">/* 设置 MSB/LSB 先行 */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> TIMode;            <span class="comment">/* 指定是否启用 TI 模式 */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> CRCCalculation;    <span class="comment">/* 指定是否启用 CRC 计算 */</span></span><br><span class="line"><span class="type">uint32_t</span> CRCPolynomial;     <span class="comment">/* 设置 CRC 校验的表达式 */</span></span><br><span class="line">&#125; SPI_InitTypeDef;</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>（1）Mode： 本成员设置 SPI 工作在主机模式 (SPI_MODE_MASTER) 或从机模式 (SPI_MODE_SLAVE )，这两个模式的最大区别为 SPI 的 SCK 信号线的时序，SCK 的时序是由通讯中的主机产生的。若被配置为从机模式， STM32 的 SPI 外设将接受外来的 SCK 信号。</p>
<p>（2）Direction：本成员设置 SPI 的通讯方向，可设置为双线全双工 (SPI_DIRECTION_2LINES)，双线只接收 (SPI_DIRECTION_2LINES_RXONLY)，单线SPI_DIRECTION_1LINE。</p>
<p>（3）DataSize： 本成员可以选择 SPI 通讯的数据帧大小是为 8 位 (SPI_DATASIZE_8BIT) 还是 16位 (SPI_DATASIZE_16BIT)。</p>
<p>（4）CLKPolarity 和 CLKPhase：这两个成员配置 SPI 的时钟极性 CLKPolarity 和时钟相位CLKPhase ，这两个配置影响到 SPI 的通讯模式，关于 CLKPolarity 和 CLKPhase 可以看前边的笔记。时钟极性 CLKPolarity 成员，可设置为高电平 (SPI_POLARITY_HIGH)或低电平 (SPI_POLARITY_LOW)。时钟相位 CPHA 则可设置为 SPI_PHASE_1EDGE(在SCK 的奇数边沿采集数据) 或 SPI_P HASE_2EDGE(在 SCK 的偶数边沿采集数据) 。</p>
<p>（5）NSS： 本成员配置 NSS 引脚的使用模式，可以选择为硬件模式 (SPI_NSS_HARD ) 与软件模式 ( SPI_NSS_SOFT )，在硬件模式中的 SPI 片选信号由 SPI 硬件自动产生，而软件模式则需要我们亲自把相应的 GPIO 端口拉高或置低产生非片选和片选信号。实际中软件模式应用比较多。</p>
<p>（6）BaudRatePrescaler： 本成员设置波特率分频因子，分频后的时钟即为 SPI 的 SCK 信号线的时钟频率。这个成员参数可设置为 fpclk 的 2、 4、 6、 8、 16、 32、 64、 128、 256 分频。</p>
<p>（7）FirstBit： 所有串行的通讯协议都会有 MSB 先行 (高位数据在前) 还是 LSB 先行 (低位数据在前) 的问题，而 STM32 的 SPI 模块可以通过这个结构体成员，对这个特性编程控制。</p>
<p>（8）TIMode ：指定是否启用 TI 模式。可选择为使能 ( SPI_TIMO DE_ENABLE ) 与不是能( SPI_TIMODE_DISABLE )。</p>
<p>（9）CRCCalculation ：指定是否启用 CRC 计算。</p>
<p>（10）SPI_CRCPolynomial： 这是 SPI 的 CRC 校验中的多项式，若我们使用 CRC 校验时，就使用这个成员的参数 (多项式)，来计算 CRC 的值。    </p>
<h2 id="2-数据传输"><a href="#2-数据传输" class="headerlink" title="2. 数据传输"></a><font size=3>2. 数据传输</font></h2><figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">HAL_StatusTypeDef <span class="title function_">HAL_SPI_Transmit</span><span class="params">(SPI_HandleTypeDef *hspi, <span class="type">uint8_t</span> *pData, <span class="type">uint16_t</span> Size, <span class="type">uint32_t</span> Timeout)</span>;</span><br><span class="line">HAL_StatusTypeDef <span class="title function_">HAL_SPI_Receive</span><span class="params">(SPI_HandleTypeDef *hspi, <span class="type">uint8_t</span> *pData, <span class="type">uint16_t</span> Size, <span class="type">uint32_t</span> Timeout)</span>;</span><br><span class="line">HAL_StatusTypeDef <span class="title function_">HAL_SPI_TransmitReceive</span><span class="params">(SPI_HandleTypeDef *hspi, <span class="type">uint8_t</span> *pTxData, <span class="type">uint8_t</span> *pRxData, <span class="type">uint16_t</span> Size,</span></span><br><span class="line"><span class="params">                                          <span class="type">uint32_t</span> Timeout)</span>;</span><br></pre></td></tr></table></figure>

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            ----------本文结束
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            感谢您的阅读----------
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    <p><span>文章标题:</span><a href="/post/8e938f98.html">LV16-20-SPI-01-基础知识</a></p>
    <p><span>文章作者:</span><a href="/" title="欢迎访问 《苏木》 的学习笔记">苏木</a></p>
    <p><span>发布时间:</span>2023年06月04日 - 22:07</p>
    <p><span>最后更新:</span>2025年06月14日 - 00:25</p>
    <p><span>原始链接:</span><a href="/post/8e938f98.html" title="LV16-20-SPI-01-基础知识">https://sumumm.github.io/post/8e938f98.html</a></p>
    <p><span>许可协议:</span><i class="fab fa-creative-commons"></i> <a rel="license" href= "https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/" target="_blank" title="Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)">署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际</a> 转载请保留原文链接及作者。</p>  
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              <a href="/tags/LV16-STM32%E5%BC%80%E5%8F%91/" rel="tag"><i class="fa fa-tag"></i> LV16-STM32开发</a>
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    <span itemprop="copyrightYear">2025</span>
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    <span class="author" itemprop="copyrightHolder">苏木</span>
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